Udpegning af indvindings- og grundvandsdannende oplande (Del 1)

5. Den numeriske metode
Resumé
I dette kapitel beskrives, hvad en numerisk grundvandsmodel er, og hvilke krav der skal
være opfyldt for, på bedste vis, at kunne anvende den numeriske metode sammen med
partikelbaneberegninger, til bestemmelse af oplande og kvantificering af disse. Til slut vil
der blive givet et bud på, hvilke data, figurer og korttemaer, der er relevante at udarbejde
i forbindelse med udpegningen af oplandene.
5.1 Hvad er en numerisk model
Grundvandsstrømning og stoftransport i grundvand kan matematisk beskrives ved partielle
differentialligninger, der skal løses for at beregne trykniveauer og stofkoncentrationer i
grundvandet. En numerisk model er en model, hvor man formulerer en numerisk tilnærmelse
til de styrende ligninger. Tilnærmelsen fremkommer ved, at man inddeler det betragtede område
i et endeligt antal elementer (Bear J., 1979). Den mest anvendte numeriske metode er
finite-difference-metoden, der er et særtilfælde af finite-element-metoden (Anderson, MP. &
Woessner W.W., 1992). For finite-difference-metoden gælder, at elementerne har kasseform,
mens elementerne for finite-element-metoden kan have mange forskellige former, typisk
med trekantede sideflader. Metoden er mere beregningstung og mere krævende i forbindelse
med generering af højdemodeller, som skal indlæses i det irregulære finiteelemente-grid
og derfor er metoden generelt mere arbejdskrævende.
Valget af numerisk metode afhænger af problemstillingen og til dels også af brugerens præferencer
(Anderson, MP. & Woessner W.W., 1992). Programmerne GMS, GW-Vistas, Visual
MODFLOW og MIKE SHE, der alle bruger MODFLOW-koden, kører med finite-difference,
hvorimod FEFLOW og WATFLOW kører med finite-element opbygningen.
I gennemgangen af amternes brug af forskellige modelværktøjer, er der oftest blevet opstillet
modeller efter finite-difference-metoden. I forbindelse med bestemmelse af oplande til boringer,
der indvinder grundvand, vurderes de to numeriske metoder umiddelbart at være lige
anvendelige. Fordele og ulemper ved de to metoder vil kort blive beskrevet i afsnit 5.3.1.
48 G E U S